混凝土生产占约占全球二氧化碳排放量的7%,主要从水泥生产。大约40%的水泥的二氧化碳生成来自水泥窑的燃烧过程。其他的结果煅烧生产过程的必要组成部分。
整体建筑活动占全球二氧化碳排放量的10%左右。这意味着具体负责全球施工二氧化碳排放量的70%。
鉴于重要混凝土是整体建筑成本和足迹,该行业已经采取措施来开发更环保的解决方案。但一个新的和重要的一个是新兴:碳捕捉、利用和储存(CCUS)。我们会告诉你为什么。首先,让我们看一些其他选项可用或在今天的发展。
替代CCUS
可替代燃料。水泥行业可以有效地减少排放等取代传统燃料燃烧过程的宠物焦炭、煤和天然气等替代燃料生物量和各种类型的浪费。替代燃料目前占据了水泥行业30%的燃料消耗在欧盟和在美国15%至20%(尽管据估计,多达70%的窑使用某种程度的替代燃料)。奥地利——一个国家的名字——已经达到了替代率约为80%,明确表示,该行业具有显著的空间增加替代燃料在全球采用。
尽管水泥制造商和政府当局正在进步,然而,采用相对较慢,可能限制了获得原料。
在欧洲,生物量和其他类型的垃圾可以作为替代燃料通常路由到焚化炉。就像水泥窑,这些操作需要持续供应,越来越多的methanization植物。在世界的其他地方,生物量和废物从农业和林业资源的可用性是有限的(例如,中东的大部分)。最后,塑料回收进一步削减为潜在原料可用性。
总的来说,欧洲贸易集团Cembureau估计替代燃料渗透到2050年将达到60%。水泥的二氧化碳排放总量在欧洲,代表减少约12%在很长一段时间,这一点是重要的,但未能解决的基本化学排放碳酸钙的分解。
胶结材料。另一个有效的方法来减少混凝土替代水泥与无co2排放的液压绑定。但是高炉矿渣,最有效的类型的胶结材料已经广泛使用和追捧。在发达国家,粉煤灰的可用性——煤电厂的副产品和最广泛使用的一种胶结产品——跑到原料约束由于煤电逐步停止(见图1)。
而粉煤灰供应压力下,其他胶结材料可能影响较小。渣,钢铁生产的副产品,是影响较小,随着钢铁产量预计不会下跌以同样的方式作为煤炭生产,虽然渣是更加昂贵。公司使用渣的一个例子是霍夫曼绿色水泥在法国,利用不同的流程(依靠闪现粘土和矿渣)水泥排放量降低80% - -85%。硅灰,ccf(碳酸钙罚款)和天然火山灰还提供替代品。水泥生产商,特别是那些有集成混凝土生产,积极寻求传统和新的低碳混凝土胶结材料。然而,即使这些胶结材料仍然需要与水泥和混合合成低碳混合材有不同的养护时间和和易性特征。因此,他们不完整的解决方案。必须把额外的杠杆。
创新的解决方案。大量的新技术和生产流程收到了近年来重大投资,承诺大幅降低水泥的排放。例如:
- 开发(美国)是表现非常不错的效果。公司已开发出一种替代硅酸盐水泥,使用更少的石灰岩,水和能源。它还在固化过程中固碳排放70%降低预制混凝土生产过程比传统的过程。
- CarbonCure(加拿大)生产设备注入液态二氧化碳混合预制和预拌混凝土在应用程序中,CO2和导致混凝土更大的抗压强度。
- CarbonBuilt(美国)正在扩展其技术与不那么传统的水泥生产预制混凝土(使用氢氧化钙和粉煤灰)和治愈气态的二氧化碳排放,碳封存于没有昂贵的净化和压缩。
- CarbiCrete(加拿大)发展碳负极的预制混凝土完全用矿渣取代水泥,然后治愈与二氧化碳形成钙碳酸盐,移除大气中的二氧化碳。整个过程使用现有的生产设备。
一个或多个这样的公司可能已经破解绿色水泥代码。但是一些障碍仍未被清除,从技术验证的可伸缩性和可用性的替代材料过程中(例如,渣)。还有确保解决方案的问题是成本竞争与现有产品。
CCUS几十年来一直用于采油。自2017年以来,大约有300亿美元的资金被分配在30 CCUS项目,另一个最近宣布在美国40个项目一个人。CCUS项目也增加了专门为水泥的应用程序,尤其是海德堡在挪威和加拿大。
虽然一些业内人士认为CCUS的经济和技术上的挑战壁垒太高,克服在中期内,有明显的迹象表明,CCUS将比此前预期。
首先,欧洲碳排放信用的价值急剧增加使CCUS越来越可行的选择。经过多年的持续10 - 30美元的范围内,欧盟碳排放额度在2022年初几乎达到了100美元。贝伦贝格银行,主要预测市场,地方欧盟碳排放信用的当前公允价值超过120美元。这使得它在50 - 150美元一吨二氧化碳的成本与CCUS(参见图3)。
